轉(zhuǎn)矩是各種工作機械傳動軸的基本載荷形式,與動力機械的工作能力、能源消耗、效率、運轉(zhuǎn)壽命,以及安全性能等因素緊密相關。防爆電機作為動力機械,轉(zhuǎn)矩是其非常重要的性能參數(shù)。
不同的使用工況,對于電機的轉(zhuǎn)矩性能要求不同,比如說,繞線式轉(zhuǎn)子電機、高轉(zhuǎn)差電機、普通的籠型電機、變頻調(diào)速電機等。
防爆電機的轉(zhuǎn)矩設定都是圍繞負載而言,不同的負載特性,對于電機的轉(zhuǎn)矩特性有不同要求。電機的轉(zhuǎn)矩主要包括較大轉(zhuǎn)矩、較小轉(zhuǎn)矩和起動轉(zhuǎn)矩,起動轉(zhuǎn)矩和較小轉(zhuǎn)矩和是考量電機起動過程中應對變化的負載阻力矩的能力,涉及到起動時間和起動電流,以加速轉(zhuǎn)矩的方式體現(xiàn)。而較大轉(zhuǎn)矩更多的時候是電機運行過程中過載能力的體現(xiàn)。
起動轉(zhuǎn)矩是衡量防爆電機起動性能的重要技術指標之一。起動轉(zhuǎn)矩越大,電動機加速越快,起動過程越短,也越能帶重負載起動。這些都說明起動性能好。反之,若起動轉(zhuǎn)矩小,起動困難,起動時間長,使電動機繞組易過熱,甚至起動不起來,更不能重載起動。
較大轉(zhuǎn)矩是衡量電動機短時過載能力的一個重要技術指標。較大轉(zhuǎn)矩越大,電動機承受機械荷載沖擊能力越大。如果電動機在帶負載運行中發(fā)生了短時過載,當電動機的較大轉(zhuǎn)矩小于過負載阻力轉(zhuǎn)矩時,電動機便會停轉(zhuǎn),發(fā)生堵轉(zhuǎn)燒毀,也就是我們常說的過載故障。
較小轉(zhuǎn)矩是電機起動過程中的較小轉(zhuǎn)矩。電動機在額定頻率和額定電壓下,在零轉(zhuǎn)速與對應于較大轉(zhuǎn)速之間所產(chǎn)生的穩(wěn)態(tài)異步轉(zhuǎn)矩的較小值。當其小于對應狀態(tài)下的負載阻力矩時,電機轉(zhuǎn)速將會出現(xiàn)非額定轉(zhuǎn)速狀態(tài)下的停滯而無法起動。
鑒于以上分析,我們可以得出一個結論,較大轉(zhuǎn)矩更多的情況下是電機運行過程中抗過載能力的表現(xiàn),而起動轉(zhuǎn)矩和較小轉(zhuǎn)矩則是電機起動過程的兩個特定條件下的轉(zhuǎn)矩。
不同系列的電機,因?qū)褂霉r的不同,對于轉(zhuǎn)矩的設計會有一些不同選擇,常見的有普通籠型電機、特殊負載對應的高轉(zhuǎn)矩電機,以及繞線式轉(zhuǎn)子電機。
普通籠型電機為正常的轉(zhuǎn)矩特性(N設計),一般為連續(xù)工作制,不存在頻繁起動問題,但要求效率較高,轉(zhuǎn)差率低。目前的YE2、YE3、YE4、等高效電機就是普通籠型電機的代表。
繞線式轉(zhuǎn)子電機起動時,可以通過集電環(huán)系統(tǒng)串接起動電阻,使起動電流得到較好控制,而起動轉(zhuǎn)矩始終接近于較大轉(zhuǎn)矩,也是其應用較好的原因之一。
而對于一些特殊工況負載,則要求電機有較大的轉(zhuǎn)矩。也就我們說的H設計電機,在前面的話題中我們談到了正反轉(zhuǎn)電機、負載阻力矩基本恒定于額定轉(zhuǎn)矩的恒阻力負載、轉(zhuǎn)動慣量大的沖擊性負載、要求較軟轉(zhuǎn)矩特性的卷繞性負載等。
對于電機產(chǎn)品,轉(zhuǎn)矩只是其性能參數(shù)的一個方面,為了優(yōu)化轉(zhuǎn)矩特性,可能就需要犧牲其他的參數(shù)性能,特別是與被拖動設備的匹配非常重要,系統(tǒng)地分析和優(yōu)化綜合運行效果,更有利于電機本體的參數(shù)優(yōu)化和實現(xiàn),系統(tǒng)節(jié)能也成為不少電機生產(chǎn)廠家與設備配套廠家共同研究的話題。
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